Erinevus leptonite ja kvarkide vahel

võtme erinevus leptonite ja kvarkide vahel on see leptonid võivad looduses esineda üksikute osakestena, kvargid aga mitte.

Kuni 20. sajandini uskusid inimesed, et aatomid on jagamatud, kuid 20. sajandi füüsikud avastasid, et aatomi saab jagada väiksemateks tükkideks ja kõik aatomid on valmistatud erinevatest koostistest. Seetõttu kutsume neid subatomilisteks osakesteks: nimelt prootoniks, neutroniks ja elektroniks. Lisaks näitavad uuringud, et subatomaatilistel osakestel on ka sisemine struktuur ja need on valmistatud väiksematest asjadest. Neid osakesi nimetatakse elementaarosakesteks ning Leptonid ja Quarksid on nende kaks peamist kategooriat.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on leptonid 
3. Mis on kvargid
4. Kõrvuti võrdlus - tabelite kujul Leptons vs Quarks
5. Kokkuvõte

Mis on Leptonid?

Osakesed, mida me kutsume elektronideks, kuunideks (µ), tau (Ƭ) ja neile vastavad neutriinod, on tuntud kui leptonite perekond. Lisaks on elektroni, müoni ja tau laeng -1 ja nad erinevad üksteisest ainult massi järgi. See on; müon on kolm korda massiivsem kui elektron ja tau on 3500 korda suurem kui elektron. Pealegi on nende vastavad neutriinod neutraalsed ja suhteliselt massilised. Järgmine tabel võtab kokku iga osakese ja kust neid leida.

1st Põlvkond	2nd Põlvkond	3rd Põlvkond
Elektron (e)	Muon (µ)	Tau (Ƭ)
- Aatomites - Toodetud beeta-radioaktiivsuses	- Kosmilise kiirguse tagajärjel atmosfääri ülemises osas toodetud suured arvud	- Vaatluse all ainult laborites
Elektronneutriino (νe)	Muon neutriino (νu)	Tau neutriino (νƬ)
- Beeta radioaktiivsus - Tuumareaktorid - Tuumareaktsioonides tähtedes	- Toodetud tuumareaktorites - Ülemine atmosfääri kosmiline kiirgus	- Loodud ainult laborites

Lisaks on nende raskemate osakeste stabiilsus otseselt seotud nende massidega. Seetõttu on massiivsete osakeste poolestusaeg lühem kui vähem massiivsete osakeste. Elektron on kergeim osake; sellepärast on universum elektronidega külluslik ja teised osakesed on haruldased. Kuulide ja tau osakeste tekitamiseks vajame kõrget energiat. Tänapäeval näeme neid ainult kõrge energiatihedusega juhtudel. Lisaks võime neid osakesi toota osakeste kiirendites. Lisaks interakteeruvad leptonid üksteisega elektromagnetilise ja nõrga tuuma interaktsiooni kaudu. Iga leptoni osakese kohta on antiosakesi, mida me nimetame antileptoonideks. Ja nendel antileptonitel on sarnane mass ja vastupidine laeng. Näiteks elektronide antiosakesed on positronid.

Mis on kvargid?

Quark on teine ​​peamine elementosakeste kategooria. Kvargiperekonna osakeste omadused saame kokku võtta järgmiselt. (Iga osakese mass jääb nime enda alla. Siiski on nende numbrite täpsus väga vaieldav).

Laadige	1st Põlvkond	2nd Põlvkond	3rd Põlvkond
+2/3	Üles 0,33	Võlu 1,58	Ülaosa 180
-1/2	Allapoole 0,33	Kummaline 0,47	Alumine 4.58

Kvargid interakteeruvad üksteisega tugeva tuuma interaktsiooni kaudu, moodustades kvarkide kombinatsioone. Neid kombinatsioone tuntakse kui hadronid. Tegelikult pole meie universumis praegu isoleeritud kvarke. Lisaks on mõistlik öelda, et kõik selle universumi kvargid on mingil kujul hadronid. (Enamlevinud ja teadaolevad hadronite tüübid on prootonid ja neutronid).

Joonis 01: Elementaarosakeste standardmudel

Pealegi on kvarkidel sisemine omadus, mida tuntakse kui barononi arvu. Kõigi kvarkide baroononarv on 1/3 ja antikvarkide baroononarv on -1/3. Lisaks sellele säilitatakse elementaarsete osakestega seotud reaktsioonis see baroonide arvuna tuntud omadus.

Lisaks on kvarkadel veel üks omadus, mida nimetatakse maitseaineks. Selle osakese maitset tähistavaks numbriks nimetatakse number. Maitseainetele viidatakse kui Upness (U), Downness (D), Strangeness (S) jne. Üleskalmistuvuse kvari ülaosa on +1, samal ajal kui 0 võõras ja Downness.

Mis vahe on leptonitel ja kvarkidel?

Elektrone, kuone (µ), tau (Ƭ) ja neile vastavaid neutriinoid tuntakse leptonite perekonnana, samas kui kvargid on teatud osakeste tüüp ja mateeria põhikomponent. Mõlema võrdlemisel on leptonite ja kvarkide peamine erinevus selles, et leptonid võivad looduses eksisteerida üksikute osakestena, samas kui kvargid ei saa.

Veelgi enam, leptoonidel on täisarvlaengud, kvarkidel aga murdarvud. Lisaks on veel üks erinevus leptonite ja kvarkide vahel, kui arvestada jõudusid, millele need osakesed võivad mõjuda. See on; leptonid mõjutavad nõrka jõudu, gravitatsioonijõudu ja elektromagnetilist jõudu, samal ajal kui kvarke mõjub tugev jõud, nõrk jõud, gravitatsioonijõud ja elektromagnetiline jõud.

Kokkuvõte - Leptons vs Quarks

Lühidalt öeldes on kvargid ja leptonid põhiosakeste kaks kategooriat. Koos võttes nimetatakse neid fermioonideks. Kõige olulisem erinevus leptonite ja kvarkide vahel on see, et leptonid võivad looduses eksisteerida üksikute osakestena, samas kui kvargid ei saa.

Viide:

1. “Lepton”. Vikipeedia, Wikimedia Foundation, 30. märts 2019, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. MissMJ „Elementaarosakeste standardmudel” - Üleslaadija oma töö, samuti PBS NOVA [1], Fermilab, Ameerika Ühendriikide energeetikaosakonna teadusbüroo, osakeste andmete rühm (üldkasutatav) Commons Wikimedia kaudu